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摘 要:通過對氧氣壓縮機(jī)運(yùn)行條件及發(fā)生燃爆事故的原因分析，提出預(yù)防燃爆事故發(fā)生的措施。

關(guān)鍵詞:氧氣 壓縮機(jī) 燃爆 預(yù)防

0前 言

工業(yè)上用的氧氣普遍采用深冷法生產(chǎn)，經(jīng)過壓縮機(jī)壓縮后由管網(wǎng)送到用戶或充裝到鋼瓶中使用。小型空分裝置的氧氣壓縮多采用多級立式單作用活塞壓縮機(jī)。氧氣壓縮機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中易發(fā)生燃燒、爆炸事故，造成生命、財產(chǎn)的重大損失。因此，預(yù)防此類事故的發(fā)生天然氣報警器，有著十分重要意義。

1結(jié)構(gòu)和運(yùn)行條件

小型空分裝置的氧氣壓縮機(jī)多為多級立式單作用活塞壓縮機(jī)，下部為機(jī)座和曲軸箱，其上是連接活塞氣缸部分的中間體氧氣，中間體的上、下部設(shè)有密封函，中部設(shè)有擋油盤，以防止曲軸箱潤滑油帶入壓縮機(jī)上部的集氣盒。在正常情況下，氧氣壓縮機(jī)的壓縮介質(zhì)是無水的99. 5%以上的氧氣和微量雜質(zhì)(氮?dú)?、氬氣?。氧氣壓縮機(jī)的工藝控制指標(biāo)要求非常嚴(yán)格，各級排氣溫度不能超過165~180℃，進(jìn)氣溫度不能超過40℃。

2燃爆條件及原因分析

2.1 燃爆發(fā)生的條件

物質(zhì)燃燒需具備三個必要條件，即:可燃物、助燃物和燃燒溫度。氧氣壓縮機(jī)活塞環(huán)的材質(zhì)為聚四氟乙烯(其自燃溫度>425℃);壓縮機(jī)中與氧氣接觸的部件均為銅或不銹鋼，高溫高壓高純度的氧氣在氧壓機(jī)內(nèi)高速流動時不會產(chǎn)生火花; 氧氣壓縮機(jī)所有與氧氣接觸的氣缸、管線、閥門等均要求嚴(yán)格脫脂。從以上分析可知氧氣，在氧氣壓縮機(jī)運(yùn)行過程中，除存在助燃物--高純度的氧氣外，其余兩種燃燒條件并不具備。因此，從理論上看，氧氣壓縮機(jī)是能夠安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行的(在此不對因活塞桿偏心引起的氧氣壓縮機(jī)燃爆事故進(jìn)行討論)。

2.2 燃爆原因分析

氧氣壓縮機(jī)在對氧氣進(jìn)行壓縮的過程中，設(shè)備內(nèi)充滿了高純度的助燃物--氧氣，如果再具備可燃物和燃燒溫度這兩個條件，則必然導(dǎo)致燃爆事故的發(fā)生。

2.2.1 可燃物的來源

氧氣壓縮機(jī)運(yùn)行時，可能帶入的可燃物主要是油脂。氧氣壓縮機(jī)的氣缸部分是無油潤滑，機(jī)械傳動部分為有油潤滑。眾所周知，潤滑油的滲透性是很強(qiáng)的，若活塞桿下密封函的刮油環(huán)效果差，潤滑油極易順著活塞桿滲透到氣缸的填料密封函處并積累起來。現(xiàn)在新型的氧氣壓縮機(jī)與舊型的氧氣壓縮機(jī)相比(如ZW-3. 47 /165與2-1. 67/150)，由3級壓縮變?yōu)?級壓縮，其活塞行程更短，轉(zhuǎn)速更快，打氣量更大，使得活塞桿往復(fù)運(yùn)行的頻率增加，帶油的可能性加大。雖然在活塞桿中部設(shè)置有擋油盤，形成阻止?jié)櫥蜐B透到氣缸填料密封函的最后屏障，但擋油盤在運(yùn)行中稍有損壞，則潤滑油滲透到氣缸填料密封函將難以避免。

另外，設(shè)備檢修過程中不慎帶油也是可燃物進(jìn)入壓縮機(jī)的途徑之一。

2.2.2 高溫的形成

氧氣壓縮機(jī)氣缸部分的缸套、集氣盒、進(jìn)排氣腔等均由鑄鐵制造，低壓氧氣輸送管道多為碳鋼管，裝置經(jīng)長時間運(yùn)行后，因老化腐蝕會產(chǎn)生鐵銹粉末。氧氣壓縮機(jī)正常運(yùn)行時，活塞環(huán)也會因老化磨損而產(chǎn)生細(xì)小顆粒。這些微粒雜質(zhì)在高壓高純度氧氣流的脈沖下與輸氧管的管壁發(fā)生碰撞摩擦可能產(chǎn)生靜電火花酒精檢測儀，進(jìn)而導(dǎo)致燃燒反應(yīng)的發(fā)生。這些微粒雜質(zhì)的直徑很小氧氣，與氧氣接觸的比表面積非常大，一旦發(fā)生燃燒會十分劇烈。

2.2.3 燃爆的發(fā)生

在氧氣壓縮機(jī)內(nèi)有油脂等可燃物存在的條件下，上述燃燒產(chǎn)生的高溫將引發(fā)油脂強(qiáng)烈的氧化反應(yīng)，燃爆中心會被燃燒產(chǎn)生的高溫熔化，并在氧氣壓縮機(jī)的最薄弱處發(fā)生爆炸，造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，甚至人員傷亡。

整個燃爆過程往往在很短的時間內(nèi)結(jié)束，因為氧氣壓縮機(jī)中的可燃物畢竟是少量的，可燃物與氧氣反應(yīng)完全后燃爆過程就結(jié)束了。因此，設(shè)備的損壞程度同可燃物的總量成正比。

3預(yù)防措施

通過以上的分析可知，要避免氧氣壓縮機(jī)燃爆事故的發(fā)生，重點(diǎn)在切斷可燃物的來源和防止微粒雜質(zhì)在氧氣壓縮機(jī)內(nèi)聚集兩個方面。具體措施如下。

3.1 強(qiáng)化工藝管理

(1)加強(qiáng)巡回檢查，確保氧氣壓縮機(jī)的各項工藝指標(biāo)在正常范圍內(nèi)。

(2)密切觀察氧氣壓縮機(jī)運(yùn)行時下密封函及活塞桿是否帶油，如有帶油現(xiàn)象立即停車處理。

(3)定時對各級活塞桿的表面用易揮發(fā)的有機(jī)溶劑進(jìn)行脫脂處理。

3.2 強(qiáng)化檢修管理

(1)設(shè)置嚴(yán)禁油脂的氧氣壓縮機(jī)檢修區(qū)(包括專用鉗臺、工器具等)。

(2)檢修人員嚴(yán)格分開，氣缸部分的人員與傳動部分的檢修人員不能交叉工作。

(3)氣缸部分的檢修人員嚴(yán)禁戴手套工作并須穿著無油污的工作裝。

(4)氧氣壓縮機(jī)的缸蓋打開后應(yīng)進(jìn)行遮蓋防止雜質(zhì)進(jìn)入。

(5)所有工器具、零部件、墊片、閥門等在檢修后必須嚴(yán)格脫脂。

(6)氧氣壓縮機(jī)在更換活塞環(huán)后應(yīng)先進(jìn)行逐級吹掃后再試車，以吹除氣腔、管線內(nèi)的微粒雜質(zhì)，有條件的可用氮?dú)膺M(jìn)行吹掃和試車。

(7)定期對氧氣壓縮機(jī)進(jìn)口過濾器進(jìn)行檢查。

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